主题：【分享】【金秋计划】鸦胆子苦素A抑制Galectin-1介导的炎症改善糖尿病肾病

糖尿病肾病是糖尿病最严重的微血管并发症之一，也是导致肾脏功能衰竭的首要病因，其中炎症信号对于促进糖尿病肾病的发生发展发挥了重要作用，因此抗炎干预是治疗糖尿病肾病的一种有效策略。鸦胆子苦素A（Bruceine A）是一种从中药鸦胆子Brucea javanica（L.）Merr的果实中提取的天然三萜内酯化合物，其是否能够发挥抗炎作用治疗糖尿病肾病，以及相关机制和靶点尚不清楚。
2022年9月，中国医学科学院王真课题组在Kidney International（IF=19.6）发表题为“Bruceine A protects against diabetic kidney disease via inhibiting galectin-1”的文章，发现鸦胆子苦素A（BA）具有良好抗糖尿病肾病作用，机制研究揭示其能够靶向结合Galectin-1蛋白进而抑制Galectin-1介导的炎症通路活化。

1、鸦胆子苦素A是高糖应激HBZY-1细胞中的抗炎化合物研究首先利用大鼠肾小球系膜细胞建立了高糖诱导的炎性信号（NF-kB转录活性）筛选模型，采用荧光素酶报告基因分析进行113种天然产物化合物库进行筛选，发现鸦胆子苦素A具有显著体外抗炎作用，可抑制高糖诱导的炎症信号分子的表达和炎症因子分泌。[img=图片,1,]data:image/svg+xml,%3C%3Fxml version='1.0' encoding='UTF-8'%3F%3E%3Csvg width='1px' height='1px' viewBox='0 0 1 1' version='1.1' xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' xmlns:xlink='http://www.w3.org/1999/xlink'%3E%3Ctitle%3E%3C/title%3E%3Cg stroke='none' stroke-width='1' fill='none' fill-rule='evenodd' fill-opacity='0'%3E%3Cg transform='translate(-249.000000, -126.000000)' fill='%23FFFFFF'%3E%3Crect x='249' y='126' width='1' height='1'%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E[/img]图1 鸦胆子苦素A是高糖应激HBZY-1细胞中的抗炎化合物
2、鸦胆子苦素A可减轻db/db小鼠的肾脏损伤作者使进一步体内实验发现鸦胆子苦素A治疗8周后可以显著改善糖尿病db/db小鼠肾脏滤过功能下降和肾小球基底膜增厚、足细胞丢失等肾脏功能和相关病理改变。此外，鸦胆子素A对糖尿病动物模型具有降糖、降脂等多种保护作用。[img=图片,1,]data:image/svg+xml,%3C%3Fxml version='1.0' encoding='UTF-8'%3F%3E%3Csvg width='1px' height='1px' viewBox='0 0 1 1' version='1.1' xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' xmlns:xlink='http://www.w3.org/1999/xlink'%3E%3Ctitle%3E%3C/title%3E%3Cg stroke='none' stroke-width='1' fill='none' fill-rule='evenodd' fill-opacity='0'%3E%3Cg transform='translate(-249.000000, -126.000000)' fill='%23FFFFFF'%3E%3Crect x='249' y='126' width='1' height='1'%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E[/img]图2 鸦胆子苦素A可减轻db/db小鼠的肾脏损伤
3、鸦胆子苦素A可减轻db/db小鼠糖尿病引起的肾脏炎症和纤维化作者接着研究了BA的肾脏保护作用是否可归因于其体内抗炎能力，结果显示BA治疗显著抑制了糖尿病组中上调的炎症因子，此外，db/db小鼠肾脏组织中p-IkBa、p-p65和p-p38的蛋白表达也因BA而大大降低，且BA可减轻db/db小鼠糖尿病引起的肾脏纤维化。[img=图片,1,]data:image/svg+xml,%3C%3Fxml version='1.0' encoding='UTF-8'%3F%3E%3Csvg width='1px' height='1px' viewBox='0 0 1 1' version='1.1' xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' xmlns:xlink='http://www.w3.org/1999/xlink'%3E%3Ctitle%3E%3C/title%3E%3Cg stroke='none' stroke-width='1' fill='none' fill-rule='evenodd' fill-opacity='0'%3E%3Cg transform='translate(-249.000000, -126.000000)' fill='%23FFFFFF'%3E%3Crect x='249' y='126' width='1' height='1'%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E[/img]图3 鸦胆子苦素A可减轻db/db小鼠糖尿病引起的肾脏炎症和纤维化
4、鸦胆子苦素A直接与Gal-1结合随后，作者利用Pulldown+MS技术鉴定Galectin-1为鸦胆子苦素A的直接靶点，Galectin-1是半乳糖凝集素家族中第一个被发现的成员，具有调节炎症和免疫等多种生物学功能，已知Galectin-1能够促进糖尿病肾病的进展，且糖尿病患者血清中Galectin-1水平也常常升高。进一步采用Pulldown+WB和SPR验证了两者的结合，并采用分子对接发现BA可以通过与Galectin-1的His44和Arg48氨基酸残基结合。[img=图片,1,]data:image/svg+xml,%3C%3Fxml version='1.0' encoding='UTF-8'%3F%3E%3Csvg width='1px' height='1px' viewBox='0 0 1 1' version='1.1' xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' xmlns:xlink='http://www.w3.org/1999/xlink'%3E%3Ctitle%3E%3C/title%3E%3Cg stroke='none' stroke-width='1' fill='none' fill-rule='evenodd' fill-opacity='0'%3E%3Cg transform='translate(-249.000000, -126.000000)' fill='%23FFFFFF'%3E%3Crect x='249' y='126' width='1' height='1'%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E[/img]
5、鸦胆子苦素A可抑制 HG应激下Gal-1介导的炎症反应已有报道表明Gal-1具有促进炎症作用，作者研究了Gal-1是否有助于HBZY-1细胞中HG诱导的炎症反应。结果显示重组大鼠Gal-1蛋白（rrGal-1）能够在HG条件下显著增加NF-kB活性，而Gal-1下调显著消除了HG诱导的炎症反应，HG处理也显著诱导了Gal-1蛋白和mRNA表达。值得注意的是，BA抑制了HG条件下rrGal-1诱导的NF-kB活性，表明该化合物直接降低Gal-1引发的炎症信号激活，而Gal-1下调显著消除了鸦胆子素A的抗炎作用，支持Gal-1在介导鸦胆子素A作用中的关键作用。然而，鸦胆子素A未能影响HG条件下Gal-1的蛋白质或 mRNA 表达，表明鸦胆子素A可能与 Gal-1结合，从而抑制Gal-1引发的炎症信号激活而不影响其体外表达。总之，这些发现表明鸦胆子素A通过抑制Gal-1引发的HG应激炎症反应发挥保护作用。[img=图片,1,]data:image/svg+xml,%3C%3Fxml version='1.0' encoding='UTF-8'%3F%3E%3Csvg width='1px' height='1px' viewBox='0 0 1 1' version='1.1' xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' xmlns:xlink='http://www.w3.org/1999/xlink'%3E%3Ctitle%3E%3C/title%3E%3Cg stroke='none' stroke-width='1' fill='none' fill-rule='evenodd' fill-opacity='0'%3E%3Cg transform='translate(-249.000000, -126.000000)' fill='%23FFFFFF'%3E%3Crect x='249' y='126' width='1' height='1'%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E[/img]
6、鸦胆子苦素A干扰Galectin-1与RACK1结合抑制Gal-1介导的炎症为了进一步阐明BA如何影响 Gal-1传递炎症信号，作者通过Pulldown发现，Bio-BA 与 Gal-1均能够将RACK1拉下，表明RACK1可能是Gal-1的结合蛋白。RACK1是一种被报道能够增强癌症中Gal-1相关信号传导以及促进炎症和肾纤维化的蛋白质。免疫沉淀和免疫荧光分析证实了HBZY-1细胞中Gal-1和RACK1之间的内源性结合。需要注意的是，HG增强了这两种蛋白质之间的互作，而鸦胆子苦素A抑制HG应激下Gal-1和RACK1之间的互作，且Gal-1过表达会增加RACK1蛋白水平，而Gal-1敲低会降低RACK1蛋白水平。此外，HG上调RACK1 蛋白水平，而下调RACK1显著抑制了炎症反应。这些结果表明Gal-1与RACK1互作促进HG诱导的炎症，而鸦胆子苦素A治疗会破坏Gal-1和RACK1之间的互作。[img=图片,1,]data:image/svg+xml,%3C%3Fxml version='1.0' encoding='UTF-8'%3F%3E%3Csvg width='1px' height='1px' viewBox='0 0 1 1' version='1.1' xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' xmlns:xlink='http://www.w3.org/1999/xlink'%3E%3Ctitle%3E%3C/title%3E%3Cg stroke='none' stroke-width='1' fill='none' fill-rule='evenodd' fill-opacity='0'%3E%3Cg transform='translate(-249.000000, -126.000000)' fill='%23FFFFFF'%3E%3Crect x='249' y='126' width='1' height='1'%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E[/img]图6 鸦胆子苦素A干扰Galectin-1与RACK1结合抑制Gal-1介导的炎症总结研究利用炎性信号细胞模型进行筛选，发现提取自中药鸦胆子的苦木素类单体鸦胆子素A具有良好的体外抗炎作用及体内抗炎和抗糖尿病肾病作用，进一步利用生物素探针进行靶点垂钓发现鸦胆子素A可以选择性地靶向结合Galectin-1蛋白，进而干扰Galectin-1与RACK1的结合，显著抑制Galectin-1介导的由高糖诱发的下游炎症通路活化。研究首次报道发现鸦胆子素A可作为Galectin-1抑制剂发挥抗炎和抗糖尿病肾病的保护作用，为开发糖尿病肾病的治疗药物提供了新的思路。[img=图片,1,]data:image/svg+xml,%3C%3Fxml version='1.0' encoding='UTF-8'%3F%3E%3Csvg width='1px' height='1px' viewBox='0 0 1 1' version='1.1' xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' xmlns:xlink='http://www.w3.org/1999/xlink'%3E%3Ctitle%3E%3C/title%3E%3Cg stroke='none' stroke-width='1' fill='none' fill-rule='evenodd' fill-opacity='0'%3E%3Cg transform='translate(-249.000000, -126.000000)' fill='%23FFFFFF'%3E%3Crect x='249' y='126' width='1' height='1'%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E[/img]